WO2003086231A1 - Maschinelle interdentalbürste, integriert in eine elektrisch betriebene zahnbürste - Google Patents

Maschinelle interdentalbürste, integriert in eine elektrisch betriebene zahnbürste Download PDF

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WO2003086231A1
WO2003086231A1 PCT/DE2003/001208 DE0301208W WO03086231A1 WO 2003086231 A1 WO2003086231 A1 WO 2003086231A1 DE 0301208 W DE0301208 W DE 0301208W WO 03086231 A1 WO03086231 A1 WO 03086231A1
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interdental
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interdental brush
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Inventor
Harald Wilkens
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Harald Wilkens
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C15/00—Devices for cleaning between the teeth
    • A61C15/04—Dental floss; Floss holders
    • A61C15/046—Flossing tools
    • A61C15/047—Flossing tools power-driven
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C17/00—Devices for cleaning, polishing, rinsing or drying teeth, teeth cavities or prostheses; Saliva removers; Dental appliances for receiving spittle
    • A61C17/16—Power-driven cleaning or polishing devices
    • A61C17/22—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like
    • A61C17/32—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating
    • A61C17/34—Power-driven cleaning or polishing devices with brushes, cushions, cups, or the like reciprocating or oscillating driven by electric motor

Definitions

  • the problem specified in the invention is based on the problem that jagged surfaces, such as those found in human teeth, with those currently available
  • Flossing / mterdent brushing / wooden sticks / oral irrigation requires skill, time and effort and is therefore avoided in most cases. Even when used as intended, uncleaned areas, such as interdental tooth retraction, remain.
  • the advantage achieved by the invention is, in particular, that the cleaning effectiveness of an arbitrarily designed and acting in any way (electric) brush is increased by an integrated, at short intervals opportunistic extending from the bristle field secondary brush.
  • This combined brush has its cleaning effect also in depth or in the third dimension and thus in areas that are not accessible to the (main) brush alone.
  • the cleaning effect is more intensive with interdental tooth retraction than with the use of dental floss, it also cleans prosthetic attachments, fixed orthodontic appliances, bands, brackets, blocks, non-dental interdental spaces, pontics, undercuts, implants, insufficient restorations etc.
  • the further advantages of the interdental brushes being used intermittently are in particular that
  • the brush head (1) and shaft (2) consisting of an oscillating rotating electric toothbrush (3) there is a tube (4) which bends in the brush head towards the brush and forms its hollow axis there.
  • the flexible drive shaft (5) of the interdental brush (6) is stored in this tube.
  • a coupling (7) is formed on the shaft end on the handpiece side, which is connected to the handpiece at the same time as the toothbrush drive (8) when the brush head is attached.
  • the shaft can be propelled or retracted via linkage via a rotating disk driven by the toothbrush motor in the handpiece (more than about 300 to 600 1 / min and a stroke of up to approx. 10 mm are conceivable).
  • the shaft sifts the interdental brush at its end during toothbrush operation beyond the level of the bristle tips out of the bristle field, approx. 6 mm is sufficient, max. Approx. 10 mm. Then will. the. Interdental brush. moved back so that their tip is again at the level of the bristle tips of the toothbrush. Accordingly, such a cycle runs very quickly, in less than 0.1-0.2 seconds, correspondingly there are about 300 to 600 or more intervals per minute.
  • the hollow shaft leading the drive shaft of the interdental brush ends inside the toothbrush. For further guiding the shaft "in the direction of the tooth", it is advantageous to have on the toothbrush a nozzle (9) projecting approx. Form an inside diameter of a good 2 mm.
  • the toothbrush design can correspond to the usual for oscillating rotating toothbrushes.
  • the central bristles are missing, which due to the lack of dynamics hardly contribute to the cleaning effect anyway.
  • a smaller brush diameter than usual can be advantageous, conceivable are approx. 8. ⁇ mL with a bristle length of approx. 10 mm, the bristle bundles (10) can be multi-tufted as usual (Fig. 2 shows the top view of the bristle field with nozzle and shaft).
  • the shaft can be held in the tube and brought to the rearmost position when the interdental brush is switched off, so that the interdental brush can always be moved back into the bristle field when the device is switched off.
  • the auxiliary brush can also be retracted using a corresponding motor connection.
  • the brush and coupling ends of the shaft can be made of stronger material, in the area of the tube bend the material of the shaft can be made more elastic and its diameter smaller in favor of greater flexibility.
  • a core made of a different material can be inserted into the shaft or interdental brush to optimize the material.
  • Placing an interdental brush means that the dynamics of an oscillating rotating toothbrush are connected to a pre /
  • Such a movement transmission can be made possible, for example, by an im
  • Toothbrush connected by groove, and thus also oscillating rotating interdental brush, is pro- and retruded by the fixed screw depending on the direction of rotation.
  • the retraction of the interdental brush into the level of the bristle field at the end of the operation can be achieved by a circuit that moves the toothbrush, and with it the interdental brush, into the appropriate position when it is switched off. d.
  • Other types of drive
  • the feed brush also, to any other. Way, about electromagnetic (Fig. 5) per
  • the principle of the intermittent brush can also be used with any other
  • Fig. 5 shows a purely vibrating toothbrush with an integrated one
  • the shape and size of the secondary brush should match the individual
  • the length of the bristles is limited by the width of the bristle-free area in the center of the toothbrush. If it had a diameter of about 4.5 mm, up to a diameter of the interdental brush of about 4 mm would be sufficient scope for the smooth action of both brushes, even if the bristles of the toothbrush should bend slightly after some time.
  • Smaller versions of the interdental brush suitable for users with healthy gum conditions and with tooth crowding, could have a diameter of approximately 0.25 mm at the tip, which could have grown to approximately 1 mm after ten millimeters.
  • the bristle-free design of the smaller variant is conceivable, but at least the front section of approximately five mm should be bristle-free. Short bristles rising from about 0.5 to 1 mm could be set up between the fifth and the seventh millimeter. This would have the Ihterdental brush with a shaft diameter at this.
  • the interdental brush or at least its tip, should consist of gum-friendly elastic and rounded plastic.
  • a two-part smoke is possible, more massive up to about the middle, first ⁇
  • the interdental brush located in the center of the bristle field points approximately to the center of the tooth crown.
  • the interdental brush does not extend due to damping (claim 2). Only when moving the brush to the next tooth, as in the instructions for. Electrically recommended toothbrushes are recommended, the interdental brush sometimes targetsLden_ interdental space near the approximal contact. Her permanent and frequent extension attempts make it easy for her to find the entrance to the interdental space into which she can - thanks to the damping - gently penetrate. If the toothbrush is continued, the interdental brush hits the tooth substance again and is prevented from extending due to the damping until an interdental space is reached again. The depth of penetration is determined by the damping, the respective interdental situation and the
  • the interdental brush penetrates into a cleaning room and there is no influence on the
  • the interdental brush is only partially deflected by an obstacle and is still fully or partially extended.
  • Toothbrush and. Tooth or gums are lying. Only at this point, and only during this one cycle, the work of the toothbrush bristles is affected for a time of about 0.05 to 0.1 seconds. Because of the
  • Bristle work does not necessarily mean a deterioration in the cleaning result.
  • a visible effect is a conventional cleaning, which means more thorough cleaning.
  • the toothbrush described with an integrated interdental brush cleans the teeth together with the interdental spaces in normal. Brush your teeth without. that additional oral hygiene measures would be necessary.
  • the toothbrush is placed on the tooth surface, as is usual with electric toothbrushes, and is slowly moved over all tooth surfaces with constant variation of the brush head pitch for about two to three minutes.
  • there are about 600 to several thousand pro- and retrusion cycles of the interdental brush during this time which largely lead to their penetration into the interdental spaces or plaque retention points that can be reached and develop the desired cleaning effect there.
  • the use of the interdental brush is not necessary in all phases of tooth cleaning, so that an interdental brush function that can be optionally switched to toothbrush operation is also conceivable.
  • a damping such as a compression spring or an elastic, compressible material, is integrated in the drive of the interdental brush or in it itself.
  • the damping limits the force exerted and thus the propulsion of the interdental brush. If it hits a tooth or other obstacle directly, it is not or not fully extended and injuries to soft tissue or other damage are avoided.
  • Another advantage is the compensation of the torsion of the shaft caused by the coupling with a drive according to a.
  • An increase in the cleaning effect can be achieved by coupling the mterdental brush to the main brush. be achieved so that the toothbrush dynamics - rotatingly oscillating, only vibrating or otherwise - are transferred to the interdental brush
  • the shaft (here correspondingly strong) can carry a groove (16) which is continuous and approx. 0.5 mm deep and wide and approx. 10 mm long up to the interdental brush.
  • a guide (17) of approx. 0.5 mm width and height engaging in the shaft groove is designed, which extends so far into the bore of the toothbrush (approx. 5 mm, up to the tube) that it fits into all positions of the shaft in its groove.
  • the movement of the brush is transferred to the shaft via the groove and guide, the interdental brush therefore assumes the oscillation of the toothbrush into the acoustic range and is even conceivable into the ultrasonic range.
  • the coupling can also be achieved via a cone or other design of the shaft and connecting piece.
  • the drive form c. is already based on the coupling of the main and secondary brushes, so that no additional connection between the two brushes is necessary here.
  • the front part of the interdental brush is deflected somewhat by the centrifugal force, depending on its elasticity, which can further facilitate penetration into the interdental space.
  • the centrifugal force also causes them to deviate somewhat from their axis in the interdental space and get contact with teeth and gums, which increases the cleaning effect.
  • the invention specified in the claim is based on the problem that individually different interdental brush shapes and sizes are required, the production of
  • Push-on brushes with permanently integrated interdental brushes in all conceivable designs would be very expensive.
  • the end of work of the interdental brush. driving shaft. (5) ends approximately at height when retracted. of the nozzle (9) of the rotating toothbrush (3), it is designed as a coupling via a shaft recess (21) into which the correspondingly designed coupling end of the interdental brush, up to approx. 10 mm long and approx. 1 mm thick
  • the shaft is circularly drawn in ("the waist"; 22) in order to create a safe approach for the branches of the replacement instrument.
  • the advantage achieved by the invention is in particular that the interchangeability of the interdental brush gives great flexibility in the design of the mechanics and thereby the cleaning effect with only one type of brush head.
  • the replacement instrument is used during manufacture to safely and gently insert the secondary brush into the shaft coupling or, in the case of drive variant c, into its drive in the main brush or if it is premature
  • the cavity inside is wide enough to accommodate all types of interdental brushes.
  • the branches (30) reach through about four mm inside the working end (29) of the replacement instrument
  • the interdental brush is now securely seated in the replacement instrument and can be removed from its storage in the storage pack.
  • the replacement instrument is now pushed over the nozzle as far as it will go
  • the release button is pressed and the replacement instrument is removed.
  • the interdental brush is now sitting in the
  • Brush head a small spring button can be used to lock the shaft.

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Abstract

Die zur Gesunderhaltung des menschlichen Gebisses erforderliche gründliche tägliche Zahnreinigung wird von den meisten Menschen nicht intensiv genug durchgeführt, vor allem die mühselige Zahnzwischenraumreinigung unterbleibt häufig. Die Folge ist Karies- und Parodontitisentwicklung mit langfristiger Zerstörung der Zähne und Zahnhalteapparate, diskutiert werden auch Erkrankungen der Mundschleimhaut. Die im vorliegenden Patentanspruch beschriebene kombinierte Elektro-Zahn/Interdentalbürste erleichtert die Durchführung guter Mundhygiene. Sie vermag die Zahnzwischenräume und andere, Zahnbürsten nicht zugängliche Problemzonen bereits beim normalen Zähneputzen zu reinigen. Ermöglicht wird dieser Effekt durch eine variabel gestaltete, während des Zahnbürstenbetriebs in kurzen Intervallen aus dem Borstenfeld der Elektrozahnbürste ausfahrende und opportunistisch in Zahnzwischenräume und Plaquenischen eindringende Interdentalbürste. Eine integrierte Dämpfung limitiert die auf Zähne und Mundschleimhaut ausgeübte Kraft, damit wird die Interdentalbürste immer nur dann ausgefahren, wenn sie nicht auf Hindernisse trifft. Eine weitere Steigerung der Reinigungswirkung wird durch die Kopplung der Interdentalbürste an die Hauptbürste erreicht, so wird die Dynamik der Hauptbürste bis in den Interdentalraum übertragen.

Description

Maschinelle Interdentalbürste, integriert in eine elektrisch betriebene Zahnbürste
Beschreibung
1.: Intermittierend vorgeschobene Bürste
(Anmerkung: Es handelt sich um eine universell einsetzbare Kombination aus Haupt- und Nebenbürste, die am Beispiel einer Elektro-Zahnbürste mit integrierter Interdentalbürste beschrieben wird)
Sollen Gegenstände mit unregelmäßigen Oberflächen gründlich und schonend von oberflächlichen Auflagerungen gereinigt werden, so ist das mit herkömmlichen Mitteln oft nur mühselig möglich. Zusätzlich zu geeigneten Hauptreinigungsgeräten wie Bürsten müssen Spalten, Hohlräume und Unterschneidungen mit entsprechenden Hilfsmitteln arbeitsintensiv gesäubert werden..
Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß zerklüftete Oberflächen, wie sie beispielsweise das menschliche Gebiß aufweist, mit den derzeit verfügbaren
Hand- und Elektrobürsten allein nicht ausreichend gereinigt werden können, weil Spalten, Vertiefungen und
Einziehungen, insbesondere die Interdentalräume, nicht erreicht werden.
Die zur Durchführung guter Mundhygiene täglich erforderliche Reinigung dieser Problemzonen per korrekter
Zahnseide/mterdent bürsten/Zahnhölzchen/Mundduschenanwendung erfordert Geschick, Zeit und Mühe und unterbleibt deshalb in den meisten Fällen. Selbst bei deren bestimmungsgemäßer Anwendung verbleiben ungereinigte Bereiche, wie beispielsweise interdentale Zahneinziehungen.
Die wenigen bisher speziell für den Interdentaleinsatz konstruierten Elektro-Interdentalbürsten stellen eine zusätzliche Investition dar, sie sind ebenso wie die Hand-Interdentalbürsten uneffektiv und umständlich anzuwenden. Sie konnten bisher daher und mangels nennenswerter Verbreitung dem Mißstand nicht abhelfen.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst:
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß die Reinigungseffektivität einer beliebig gestalteten und auf eine beliebige Weise wirkenden (Elektro-)Bürste durch eine integrierte, in kurzen Intervallen opportunistisch aus dem Borstenfeld ausfahrende Nebenbürste gesteigert wird. Diese kombinierte Bürste entfaltet ihre Reinigungswirkung auch in der Tiefe bzw. in der dritten Dimension und damit in Gebieten, die der (Haupt-) Bürste allein nicht zugänglich sind.
Während die Haupt-, d.h. die Zahnbürste die freiliegenden Zahnflächen bürstet, reinigt die Neben-, d.h. die Interdentalbürste die Zahnzwischenräume samt deren Eingängen (den "Korridoren"). Die Reinigungswirkung ist -je nach Gestaltung der Interdentalbürste - bei interdentalen Zahneinziehungen intensiver als bei Verwendung von Zahnseide, sie reinigt ferner prothetische Geschiebe, festsitzende kieferorthopädische Apparaturen, Bänder, Brackets, Verblockungen, nicht zahnseidegängige Zahnzwischenräume, Brückenzwischenglieder, Unterschnitte, Implantate, insuffiziente Restaurationen, Furkationen etc. Die weiteren Vorteile des intervallweisen Einsatzes der Interdentalburste bestehen insbesondere darin, daß
- durch sie das Eindringen der Interdentalbürste in immer neue Interdentalräume bzw. Reinigungsgebiete überhaupt erst ermöglicht wird,
- sie Zahnpasta, und damit deren Reinigungswirkung und Inhaltsstoffe, in diese Räume befördert,
- in der inaktiven Phase (wenn die Interdentalbürste eingefahren ist) die Putzwirkung der Zahnbürste gänzlich unbeeinflußt bleibt.
Aufbau der Hauptbürste (Zahnbürste) mit integrierter Nebenbürste (Interdentalbürste)
Das Grundprinzip der intermittierend opportunistisch über eine Hauptbürste hinaus- und wieder zurückfahrenden Nebenbürste ist durch mehrere konstruktive Varianten erreichbar: a. Antrieb über eine flexible Welle (Abb.l):
In der aus Bürstenkopf (1) und -schaft (2) bestehenden Aufsteckbürste einer oszillierend rotierenden elektrischen Zahnbürste (3) sitzt ein Röhrchen (4), das im Bürstenkopf zur Bürste hin abbiegt und dort deren hohle Achse bildet. In diesem Röhrchen lagert die flexible Antriebswelle (5) der Interdentalbürste (6). Am handstückseitigen Wellenende ist eine Kupplung (7) ausgebildet, die beim Aufsetzen der Aufsteckbürste gleichzeitig mit dem Zahnbürstenantrieb (8) an das Handstück angeschlossen wird. Der Vor- bzw. Rücktrieb der Welle kann via Gestänge über eine vom Zahnbürstenmotor im Handstück mit angetriebene rotierende Scheibe (denkbar sind mehr als etwa 300 bis 600 1/min und bis ca. 10 mm Hub) erfolgen. Die Welle sehiebt die- an ihrem Ende-sitzende-Interdentalbürste-während des Zahnbürstenbetriebs über das Niveau der Borstenspitzen aus- dem Borstenfeld hinaus, ausreichend sind ca. 6 mm, denkbar sind max.ca. 10 mm. Anschließend wird. die. Interdentalburste. wieder zurückgefahren, so daß ihre_Spitze.wieder auf dem Niveau der Borstenspitzen der Zahnbürste liegt. Ein solcher Zyklus läuft dementsprechend sehr rasch, in weniger als 0,1 - 0,2 Sekunden ab, entsprechend sind es etwa 300 bis 600 oder mehr Intervalle pro Minute. Die die Antriebswelle der Interdentalbürste führende Hohlachse endet innerhalb der Zahnbürste. Zur weiteren Führung der Welle "in Richtung Zahn" ist es vorteilhaft, an der Zahnbürste einen ca. 3 mm weit in das Borstenfeld hinausragenden Stutzen (9) im Außen- von etwa 3 und. Innendurchmesser von gut 2 mm auszubilden. Seine Länge sollte so bemessen sein, daß er die Interdentalbürste möglichst weit in die Richtung ihres Zielgebietes führt und dennoch genügend Platz zur Gestaltung der Borsten der Interdentalbürste läßt. Er ist damit auch weit genug von Zähnen und Zahnfleisch entfernt, um die Arbeit der Zahnbürste nicht zu behindern.
Das Zahnbürstendesign kann dem bei oszillierend rotierenden Zahnbürsten Üblichen entsprechen. Es- fehlen jedoch die zentralen Borsten, die mangels Dynamik zum Putzeffekt ohnehin kaum beitragen. Stattdessen ist dort Platz flir den Stutzen, Vorteilhaft kann ein geringerer Bürslendurchmesser.als-üblich sein, denkbar_sind ca. 8.πmL bei einer Borstenlänge von ca. 10 mm, die Borstenbündel (10) können wie üblich multi-tufted stehen (Abb. 2 zeigt die Aufsicht auf das Borstenfeld mit Stutzen und Welle).
Mittels einer kleinen Zugfeder (11) im Bürstenschaft kann die Welle im Röhrchen gehalten und bei abgeschalteter Interdentalbürste in die rückwärtigste Position gebracht werden, die Interdentalbürste kann so beim Abschalte des Gerätes immer in das Borstenfeld zurückgefahren werden. Auch über eine.entsprechende_ Motorverschaltung kann das Einfahren der Nebenbürste erreicht werden.
Bürsten- wie auch Kupplungsende der Welle können aus festerem Material beschaffen sein, im Bereich der Röhrchenbiegung kann das Material der Welle- elastischer und ihr Durchmesser zugunsten höherer Flexibilität geringer gehalten sein. Zur Materialoptimierung kann in Welle bzw. Interdentalbürstenschaft eine Seele aus anderem Material eingelegt sein. b. Antrieb über eine rotierende Welle (Abb. 3):
Die Rotation eines-Motorsim Handstück wird über eine Welle (12) bis in den Bürstenkopf übertragen und erst hier in eine Hubbewegung umgesetzt, die wiederum auf die Interdentalbürste übertragen wird. Über die Welle kann auch die rotierend-oszillierende Zahnbürste angetrieben werden (20). Auch hier kann die Interdentalbürste bei Betriebsende per Feder oder auch per Motorschaltung in die Zahnbürste zurückgefahren werden. c. Antrieb durch Umwandlung der Zahnbürstendynamik in eine Interdentalbürstenpro-Zretrusion (Abb. 4):
Eine weitere Möglichkeit, die. Interdentalburste anzutreihen, besieht darin, die Dynamik_einer oszillierend rotierenden Zahnbürste über entsprechende Verbindungs- bzw. Übertragungselemente in eine Vor-/
Zurückbewegung der Interdentalbürste zu verwandeln.
Ermöglicht werden kann eine derartige Bewegungstransmission beispielsweise durch eine im
Bürstenkopfgehäuse befestigte, rotationachsengerecht in ein entsprechendes Gewinde (13) des
Ihterdentalbürstenschaftes ragend möglichst steilgängige Schraube(14). Der mit der oszillierenrlrotierenden
Zahnbürste per Nut verbundene, und damit ebenfalls oszillierend rotierende Interdentalbürstenschaft wird durch die feststehende Schraube je nach Rotationsrichtung pro- und retrudiert.
Vorteilhaft ist hier die durch einfaches Herausziehen bzw. Hineindrücken leichte- Austauschbarkeit der
Interdentalbürste samt ihrem Schaft.
Möglich sind auch in Spiralnuten auf dem Interdentalbürstenschaft greifende Führungsdorne bzw. -Strukturen in der Zahnbürstenbohrung ("Lippenstiftmechanik"), die bei oszillierender Rotation der Zahnbürste die iterdentalbürste-pro- und retrudieren, oder andere Mechanismen zur Umlenkung der - wie auch immer gearteten - Zahnbürstendynamik auf die Interdentalbürste.
Das Einfahren der Interdentalbürste in das Niveau des Borstenfeldes bei Betriebsende kann durch eine Verschaltung erreicht werden, die die Zahnbürste, und mit ihr die Interdentalbürste, beim Abschalten in die entsprechende Position fahrt. d. Sonstige- Antriebsweisen
Alternativ kann die Vorschubbürste. auch, auf eine.beliebig andere. Weise, etwa elektromagnetisch (Abb. 5) per
Magnet (18) und Spule (19), pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden. Vorteilhaft wäre dabei, daß
Dynamik, Kraft, Dämpfung, Hub un lntervallfreqμenz leichter variiert werden könnten. Ein miniaturisierter
Antrieb könnte aueh komplett im Bürstenkopf untergebracht werden.
Das Prinzip der intermittierend arbeitenden (Interdental-)Bürste läßt sich auch bei beliebig gestalteten anderen
(Zahn-) Bürstentypen anwenden. Die Abb. 5 zeigt eine rein vibrativ arbeitende Zahnbürste mit integrierter
Interdentalbürste. Vorstellbar sind auch mehrere in eine Hauptbürste integrierte Vorschubbürsten.
Möglich ist auch die Reduzierung des Grundprinzips auf eine rein intermittierend vorgeschobene, gedämpfte
Bürste (Abb. 6).
Anstelle einer Kombination aus-Haupt-und Nebenbürste sind auch nach dem beschriebenen Prinzip arbeitende
Kombinationen aus anderen Reinigungsgeräten denkbar.
Aufbau der Nebenbürste
Je nach Bestimmung der Kombibürste ist die Gestaltung verschiedener Größen und Ausführungen der
Nebenbürste sinnvolL
Bei einer Kombi-Zahnbürste sollten Form und Größe der Nebenbürste passend zu den individuellen
Gegebenheiten wie Zahnstellung und ZahnfleischmOrphologie gewähltΛverden. Die Größe der jeweils verwendbaren Bürste sollte sich nach dem kleinsten vorhandenen Interdentalraum des Benutzers richten.
Für seitlich aus dem Interdentalbürstenschaft herausragende Borsten (Abb.5 und 7-9) ist nur die Strecke zwischen Stutzen und. Borstenende, der Zahnbürste (ca. 7 mm) nutzbar. Anderenfalls würden die-Borsten auf dem
Stutzen aufsitzen und die Interdentalburste wäre nicht vollständig in das Borstenfeld der Zahnbürste einfahrbar.
Die Länge der Borsten ist durch die Weite der borstenfreien Fläche im Zentrum der Zahnbürste limitiert. Hätte diese etwa 4,5 mm Durehmesser, so wäre hier bis zu einem Durchmesser der Interdentalbürste von etwa 4 mm ausreichend Spielraum für die reibungslose Aktionsfähigkeit beider Bürsten, selbst wenn sich nach einiger Zeit die Borsten der Zahnbürste etwas aufbiegen sollten.
Kleinere Ausführungen der Interdentalbürste, geeignet für Benutzer mit gesunden Zahnfleischverhältnissen und bei Zahnengstand, könnten an der Spitze einen Durchmesser von ca. 0,25 mm haben, der nach zehn Millimetern auf etwa 1 mm angewachsen sein könnte.
Denkbar ist die borstenlose Gestaltung der kleineren Variante, aber wenigstens- der vordere Abschnitt von ca. fünf mm sollte borstenlos sein. Zwischen fünftem und siebtem Millimeter könnten kurze, von ca. 0,5 bis 1 mm aufsteigende Borsten aufgestellt sein. Damit hätte die Ihterdentalhürste beieinem Schaftdurchmesseran.dieser.
Stelle von ca. 0,7 mm einen Gesamtdürchmesser (incl. Borsten) von maximal 2,1 mm. In ausgefahrener Position würde der borstenlose vordere Abschnitt im Interdentalraum oszillieren, während der Eingang zum
Interdentalraum durch die Borsten gereinigt würde.
Bei größeren Zahnlücken bzw. stärkerem Zahnfleischrückgang vor allem zwischen den Zähnen können größere
Varianten mit mehr und spitzennäher seitlich herausstehenden Borsten verwendelwerden.
Der Interdentalbürstenschaft, zumindest aber seine Spitze, sollte aus zahnfleischfreundlich elastischem und abgerundetem Kunststoff bestehen. Möglich istrauch ein zweiteiliger, bis etwa zur Mitte massiverer, erst~zur
Spitze hin flexiblerer Aufbau der Interdentalburste.
Es sind weitere Versionen von Interdentalbürsten für spezielle Fälle vorstellbar.
Denkbar ist auch eine kürzere, und massivere. Gestaltung der Interdentalbürste, etwa inselfb'rmig mit festeren inneren Borsten, die zwar den Interdentalraum nicht völlig durchdringen könnte, jedoch eine gegenüber herkömmlichen (Elektro-)Zahnbürsten bessere Reinigung des Korridors und sonstiger Einziehungen bewirken würde.
Funktionsweise der Hauptbürste mit integrierter Nebenbürste
Bei gewohntem Aufsetzen des Bürstenkopfes einer rotierenden Zahnbürste auf einen Zahn zeigt die in der Mitte des Borstenfeldes- sitzende Interdentalbürste etwa auf die Mitte der Zahnkrone. Dämpfungsbedingt (Anspruch 2) fährt die Interdentalbürste dann nicht aus. Erst beim Weiterführen der Bürste zum nächsten Zahn, so wie in den Gebrauchsanweisungen für. elektriache Zahnbürsten empfohlen, zielt die Interdentalbürste zeitweise etwa aufLden_ Interdentalraum in der Nähe des Approximalkontaktes. Ihre permanenten und häufigen Ausfahrversuche lassen sie dann leicht den Eingang zum Zahnzwischenraum finden, in den sie - dank der Dämpfung sanft - eindringen kann. Wird die Zahnbürste weitergeführt, so trifft die Interdentalbürste wieder auf Zahnsubstanz und wird durch die Dämpfung so lange am Ausfahren gehindert, bis erneut ein Zahnzwischenraum erreicht ist. Die Eindringtiefe wird durch die-Dämpfung, die-jeweilige-Zahnzwischenraumsituation und die-
Interdentalbürstengestaltung limitiert. Bei dickerer Gestaltung des hinteren Teils der Interdentalbürste wird der äußere Teil des Interdentalraums (der Korridor) gereinigt, der sonst weder beim Zähneputzen noch bei herkömmlichem, meist eher flüchtigem Interdentalraumreinigungsversuch ausreichend gesäubert wird.
Bezogen auf die Antriebsvariante a. ist die Interdentalbürste bei den gedachten 5 bis 10 Zyklen pro Sekunde pro
Zyklus etwa 0,05 bis 0,1 sec lang völlig, d.h. bis max. ca. 10 mm über das Zahnbürstenniveau hinaus ausgefahren bzw. fast ausgefahren und etwa 0,05 bis-0,1 sec lang eingefahren bzw. fast eingefahren. Bei den anderen
Antriebsvarianten kommt es zu veränderten Werten, die die Wirksamkeit der Kombibürste jedoch nur unwesentlich beeinflussen.
Bei angenommenen 6000 Oszillationen der Zahnbürste pro Minute, entsprechend 100 Oszillationen pro Sekunde ergeben sich daraus etwa 5 bis 10 Oszillationen pro Interdentalgang.
In etwa der Hafte der Einsatzzeit verläuft die Arbeit der Zahnbürste unbeeinflußt wie gewohnt, weil die
Interdentalbürste weitestgehend eingefahren ist. In der anderen Hälfte der Einsatzzeit schiebt die Welle die
Interdentalbürste vor, wobei es. langen, schlanken, flexiblen Ausfün ngen.der. terdentalh.ürste.u.π. zu
Interferenzen beider Bürsten kommen kann. Es gibt daher beim Einsatz einer Kombi-Elektrozahnbürste mehrere
Möglichkeiten:
1.: Die Interdentalbürste dringt in einen Reinigungsraum ein und es kommt zu keiner Beeinflussung der
Zahnbürstenarbeit.
2,: Die Interdentalburste wird bei Kontaktmiteinem Hindernis nichLausgefahren, weil die_Dämpfung.den
Vorschub kompensiert. In diesem Fall wird die Zahnbütstenfunktion ebenfalls nicht beeinflußt.
3.: Die Interdentalbürste wird durch ein Hindernis nur abgelenktrund trotzdem ganzroder teilweise ausgefahren.
Dann kann es (nur bei einer entsprechend grazilen Interdentalbürste) zu Überlagerungserscheinungen zwischen
Zahnbürste und Interdentalbürste kommen, sie kann dann an einer beliebigen Stelle zwischen den Borsten der
Zahnbürste und. Zahn bzw. Zahnfleisch liegen. Nur an dieser Stelle.und nur während dieses einen Zyklus wird die Arbeit der Zahnbürstenborsten für eine Zeit von etwa 0,05 bis 0,1 Sekunden beeinflußt. Wegen der
Flexibilität der Interdentalbürste fallt die Beeinflussung aber eher gering aus.
Im nächsten Zyklus ist die Konstellation von Zähnen, Zahn- und Interdentalbürste verändert. Jede Variation der
Position der Zahnbürste, und sei sie auch nur minimal, macht es unwahrscheinlich, daß die Interdentalbürste bei erneutem Nichteindringen in einen Interdentalraum wieder an der gleichen Stelle der Zahnbürste zu liegen kommt und genau dort die Reinigungswirkung beeinflußt. Hinzu kommt, daß die beschriebene Beeinflussung der
Borstenarbeit nicht zwangsläufig eine Verschlechterung des Reinigungsergebnisses bedeuten muß.
Möglicherweise kann es bei Überschneidungen beider Bürsten stellenweise durchaus zu verstärkter
Reinigungswirkung kommen. Die aus- möglichen Interferenzen beider Bürsten entstehende Beeinflussung der
Reinigungswirkung der Zahnbürste ist daher vernachlässigbar gering.
AlsNeheneffekt anzumerken ist eine gegenüher_herkömmlichem.Putzen gründlichere Reinigung_der.
Zervikalregion. Hier ist insbesondere bei balkonartig breiter Gingiva die herkömmliche Pützwirkung der
Zahnbürste unzureichend, jedenfalls bei der verbreiteten eher laxen Putzweise. Die immer wieder ausfahren wollende Nebenbürste trägt, insbesondere wenn sie an der Spitze etwas breiter gestaltet ist, ihren
Reinigungseffekt auch in diese Problemzone. Ebenso wird die Intensität der Reinigung stark profilierter Fissuren der Kauflächen erhöht
Anwendungsweiser
Die beschriebene Zahnbürste mit integrierter Interdentalbürste reinigt die Zähne samt Zahnzwischenräumen bei normalem. Zähneputzen, ohne. daß zusätzliche.Mundhygienemaßnahmen nötig wären. Dazu wird di Zahnbürste, wie bei Elektro-Zahnbürsten üblich, auf die Zahnfläche gesetzt und langsam unter ständiger Variation der Bürstenkopfsteilung während etwa zwei bis drei Minuten über alle Zahnflächen geführt. Es kommt je nach technisch realisierter Intervallfolge in dieser Zeit zu etwa 600 bis mehreren tausend Pro- und Retrusionsszyklen der Interdentalbürste, die zu einem Großteil zu ihrem Eindringen in die erreichbaren Interdentalräume bzw. Plaqueretentionsstellen führen und dort die erwünschte Reinigungswirkung entfalten. Der Einsatz der Interdentalburste ist nicht in allen Phasen der Zahnreinigung erforderlich, so daß auch eine wahlweise zum Zahnbürstenbetrieb zuschaltbare Interdentalbürstenfunktion denkbar ist.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in den Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben. 2Λ Dämpfung der Nebenbürste
Uni zu. verhindern, daß die.herausfahrende.Nebenburste.zu hohen Druck auf das Objekt ausübt oder die. Hauptbürste gar vom Objekt abhebt, ist in den Antrieb der Interdentalbürste oder in sie selbst, eine Dämpfung (15), wie beispielsweise eine Druckfeder oder ein elastisches, komprimierbares Material, integriert. Die Dämpfung limitiert die ausgeübte Kraft und damit den Vortrieb der Interdentalbürste. Bei direktem Auftreffen auf einen Zahn oder ein sonstiges-Hindernis wird sie daher nicht bzw. nicht vollständig ausgefahren und Verletzungen von Weichgewebe bzw. sonstige Beschädigungen werden vermieden.
Ein weiterer Vorteil ist die Kompensation der durch die Kopplung hervorgerufenen Torsion der Welle bei einem Antrieb nach a.
Bei einem Antrieb nach c. ist über die Komprimierbarkeit des Nebenbürstenschaftes selbst und auch über die Elastizität des Gewindes eine Dämpfung möglich: Ab einer vorzugebenden Kraft könnten die Wände der Höhlung dem Druck der Schraube elastisch nachgeben, dadurch über die Schraube hinweggleiten und damit keinen weiteren Vortrieb der üiterdentalhürsfe auslösen.
3.: Kopplung der Nebenbürste
Eine Steigerung der Reinigungswirkung kann durch die.Kopplung.der mterdentalbürsteLan die_Häupthürste. erreicht werden, so daß es zur Übertragung der - rotierend oszillierenden, nur vibrierenden oder anderweitig gearteten - Zahnbürstendynamik auf die Interdentalbürste kommt
Um diese Übertragung sicher zu gewährleisten, kann die-(hier entsprechend starke) Welle-eine-bis zur Interdentalbürste durchgehende, ca. 0,5 mm tiefe und breite, und ca. 10 mm lange Nut (16) tragen. In der Bohrung des Stutzens ist einein die Wellennut greifendαFührung (17) von ca. 0,5 mm Breite, und Höhegestaltet, die so weit in die Bohrung der Zahnbürste hinein reicht (ca. 5 mm, bis an das Röhrchen), daß sie in allen Positionen der Welle in deren Nut faßt. Über Nut und Führung überträgt sich die Bewegung der Bürste auf die Welle, die Interdentalbürste nimmt daher die Oszillation der Zahnbürste bis in den Schall-, und denkbar ist sogar bis in den Ultraschallbereich hinein, an. Die Kopplung kann aber auch über einen Konus oder eine anderweitige Gestaltung von Welle und Stutzen erreicht werden. Die Antriebsform c. basiert bereits auf der Kopplung von Haupt- und Nebenbürste, so daß hier keine darüber hinausgehende Verbindung der beide Bürsten nötig ist.
Bei Kopplung der Zahn- mit der Interdentalburste wird der vordere Teil der Interdentalbürste abhängig von ihrer Elastizität durch die Zentrifugalkraft etwas- ausgelenkt, wodurch das- Eindringen in den Interdentalraum zusätzlich erleichtert sein kann. Die Zentrifugalkraft läßt sie auch im Zahnzwischenraum etwas von ihrer Achse abweichen und Kontakt zu Zähnen und Zahnfleisch bekommen, was die Reinigungswirkung-verstärkt.
4.: Auswechselbare maschinelle N«benbürste (Abb. 7)
Es ist bekannt, daß unter Mündhygienegesichtspunkten vor allem die Beziehung der jeweils benachbarten, individuell sehr unterschiedlich zueinander stehenden Zähne wichtig ist. Hierreichtes von sehr eng-oder gar verschachtelt bis zu lückig stehenden Zähnen. Häufig kommt Parodontose-mit mehr oder weniger stark fortgeschrittenem interdentalem Zahnfleischschwund hinzu. Mundhygieneerschwerend wirken sich mitunter prothetische Versorgungen oder kieferorthopädische- Apparaturen aus. Um unter allen Bedingungen die. unbedingt notwendige Reinigung der Interdentalräume und der sonstigen, der Zahnbürste nicht zugänglichen Nischen durchführen zu können, muß es mehrere Varianten von Interdentalbürsten geben. Die individuelle Auswahl der geeigneten Interdentalbürste sollte nach zahnärztlicher Beratung stattfinden.
Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, daß individuell unterschiedliche Interdentalbürstenformen und -großen benötigt werden, die Produktion von
Aufsteckbürsten mit fest integrierten Interdentalbürsten in allen denkbaren Ausführungen jedoch sehr aufwendig wäre.
Ein. weiteres Problem ist, daß hei einer kombinierten Zahn/Tnterdentalbürste die Interdentalbürste je nach
Variante und je nach Anwendungsweise schneller verschleißen kann als die eigentliche Zahnbürste. Diese-Pr obleme-werden durch die-im Patentanspruch 4 beschriebene-in die-Welle-einsteek- und damit austauschbar gestaltete Interdentalbürste gelöst.
Das Arbeitsende der die Interdentalburste. antreibenden Welle. (5) endet in eingefahrenem Zustand etwa auf Höhe. des Stutzens (9) der rotierenden Zahnbürste (3), Es ist per Wellenaussparung (21) als Kupplung ausgebildet, in die das entsprechend gestaltete, bis ca. 10 mm lange und ca. 1 mm starke Kupplungsende der Interdentalburste
(6) gedrückt wird. Die kugelförmige Verdickung des Interdentalbürstenschaftes (23) auf ca. 1,2 mm Stärke greift in eine entsprechende Weitung der Wellenaussparung und sichert so die Arretierung. Die einwandfreie Funktion der intermittierenden oszillierend rotierenden Interdentalbürste wird über das Material und die entsprechend griffige Oberflächenstruktur des Interdentalbürstenschaftes, abgestimmt auf das Material der Welle, gewährleistet.
Etwa einen Millimeter vor dem Eintritt der Interdentalbürste in die Welle ist der Schaft zirkulär etwas eingezogen ("die Taille"; 22), um einen sicheren Ansatz für die Branchen des- Auswechselinstrumentes- zu schaffen.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß mit der Austauschbarkeit der Interdentalbürste eine große Flexibilität bei der Gestaltung der Mechanik und dadurch der Reinigungswirkung mit nur einem Aufsteckbürstentyp gegeben ist.
Die we tere Ausgestaltung der Erfindung ist in den Patentansprüchen 5ζ hier wird die. Auf bewahrungsform der Ersatz-Interdentalbütsten beschrieben und 6, der Beschreibung einer Montierhilfe für Interdentalbütsten, angegeben.
5.: Behältnis für Ersatz-Nebenbürsten (Abb.8)
Passend zur Kupplung des Bürstenaufsatzes sind diverse hiterdentalbürstenmodelle und -großen erhältlich. In einer Kunststoffhalterung (24) sind jeweils auf stutzenartigen Erhebungen (25; Abmessungen ca. 3x3 mm, wie der Stutzen des Bürstenkopfes) mehrere mit der Kupplungsaufnahme der Antriebswelle identische Aussparungen eingelassen, in denen die Ersatz-Interdentalbürsten (6) arretiert sind. Diese durch einen Kunststoffdeckei (26) geschützte, hygienische Aufbewahrungsform ermöglicht das sichere Entnehmen der Interdentalbürsten per Auswechselinstrument.
6.: Auswechselinstrument (Abb.9)
Das Auswechselinstrument dient bei der Herstellung dem sicheren und schonenden Einsetzen der Nebenbürste in die Wellenkupplung oder im Fall der Antriebsvariante c in ihren Antrieb in der Hauptbürste bzw. bei vorzeitigem
Verschleift ihrem Entfernen und Wiedereinsetzen.
Es ist wie eine Zange (27) konstruiert und von einem Gehäuse umgeben (28), etwa 10 cm lang und an der Spitze
(in der Ausgestaltung für die oszillierendrotierend mteπmttierende.Bιterdentalbürste.) so breit, daß es sich in das
Borstenfeld der Zahnbürste über den Stutzen schieben läßt, d.h. der Innen- beträgt etwa 3 mm und der
Außendurchmesser maximal ca. 4,5 mm, da das Borstenfeld soweitborstenfrei ist
Der Hohlraum im Inneren ist ausgedehnt genug, um alle- Varianten von Interdentalbürsten aufnehmen zu können.
Etwa vier mm innerhalb des Arbeitsendes (29) des Auswechselinstrumentes greifen die Branchen (30) durch
Druck auf die Arretiertasten (31) in die Taille, der Interdentalbürste (22) und werden in dieser Position arretiert
Nun sitzt die Interdentalbürste sicher im Auswechselinstrument und kann aus ihrem Lager in der Vorratspackung entnommen werden. Das Auswechselinstrument wird nun bis zum Anschlag über den Stutzen geschoben, die
Freisetztaste wird gedrückt und das Auswechselinstrument wird entfernt. Jetzt sitzt die Interdentalbürste in der
Welle (5).
Das Entfernen der verbrauchten Interdentalburste von der Welle geschieht in ähnlicher Weise. Nach seiner
Entnahme aus der Welle wird der noch im Auswechselinstrument sitzende Interdentalbürstenschaft mit zwei
Fingern gefaßt und die Freisetztaste (32) gedrückt. Nun kann die Interdentalbürste verworfen werden und das
Auswechselinstrument ist frei für die Aufnahme einer neuen Interdentalbürste.
Sollte die Welle dem Druck bzw. Zug beim Wechsel der Interdentalbürste ausweichen, so kann in den
Bürstenkopf eine kleine Federtaste zum Arretieren der Welle eingesetzt werden.

Claims

Maschinelle Int ^Hnfalbürste, integriert in eine elektrisch betriebene -BmbürstePatentansprüche
1. In eine Hauptbürste integrierte, intermittierend vorgeschobene Nebenbürste,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenbürste in kurzen Zeitabständen über die Arbeitsfläche der Hauptbürste hinaus- und wieder zurückgefahren wird, um die Reinigungswirkung der Hauptbürste an zerklüfteten Oberflächen zu steigern.
2. Dämpfung der Nebenbürste,
dadurch gekennzeichnet, daß der Protrusionsdruck der Nebenbürste durch ein druckbegrenzendes Element limitiert ist.
3. Übertragung der Hauptbürstendynamik auf die Nebenbürste,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenbürste durch kraftübertragende Verbindungselemente an die Hauptbürste gekoppelt wird.
4. Auswechselbare Nebenbürste
dadurch gekennzeichnet, daß bei unverändert bleibender Aufsteckbürste einer kombinierten Haupt/Nebenbürste unterschiedlich gestaltete Nebenbürstenvarianten per Kupplung sowohl bei der Herstellung eingesetzt als auch vom Anwender ausgewechselt werden können.
5. Behältnis für Ersatz-Nebenbürsten,
dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kunststoffblock eine variable Anzahl von Nebenbürsten so fixiert ist, daß sie mit einem Auswechselinstrument sicher zu entnehmen sind.
6. Instrument zum sicheren Auswechseln der Nebenbürste,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenbürste durch in ihre Taille fassende Branchen schonend fixiert wird, während der vordere Teil der Nebenbürste in einem Hohhaum Aufnahme findet, so daß die bisherige Nebenbürste vom Antrieb entfernt und die Ersatz-Nebenbürste unbeschädigt in die Kupplung eingefügt werden kann.
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